Підручник з Географії. 9 клас. Довгань - Нова програма

РОЗДІЛ III

ВТОРИННИЙ СЕКТОР ГОСПОДАРСТВА

ТЕМА 1. ВИРОБНИЦТВО ТА ПОСТАЧАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ

§ 21. Електроенергетика. Виробництво та постачання електроенергії в Україні

Ви дізнаєтесь:

• про значення електроенергетики та паливно-енергетичного балансу

• як і де виробляють електроенергію

Пригадайте:

• що таке паливні корисні копалини

• де розташовані паливні корисні копалини на території України

Зараз важко уявити собі життя без електричної енергії. Завдяки їй працюють численні побутові прилади, електродвигуни, які використовуються в промисловості, сільському господарстві, будівництві, та екологічно чисті транспортні засоби (тролейбуси, трамваї, електромобілі, електровози). Саме тому електричну енергію вважають універсальною. Вона має здатність передаватися на значні відстані, проте її не можна накопичувати й зберігати у великих обсягах.

1. Електроенергетика як складова промисловості. Паливно-енергетичний баланс.

Електроенергетика — це базова складова промисловості, яка забезпечує виробництво, транспортування й постачання електроенергії та тепла (у вигляді гарячої води або пари). Вона впливає на розвиток усіх видів господарської діяльності та умови життя населення. Як важливий чинник розміщення виробництва, електроенергетика обумовлює особливості просторової організації національної економіки. До її підприємств тяжіють виробництва, у собівартості готової продукції яких високою є частка витрат на енергію. В Україні електроенергетика має особливе значення, адже на її території розташовано багато енергоємних підприємств, електрифікованих залізниць та міського електротранспорту.

Мал. 1. Розподіл джерел енергії в загальному постачанні первинної енергії в Україні.

Електроенергія здебільшого виробляється за рахунок невідновлюваних мінеральних ресурсів, у першу чергу вугілля, нафти, природного газу. До відновлюваних ресурсів належить гідроенергія, до невичерпних — енергія Сонця та вітру. Важливу інформацію про розвиток електроенергетики містить паливно-енергетичний баланс. Він дає уявлення про співвідношення й структуру надходження (прибуток) і витрати палива та енергії. Надходження включає видобуток та імпорт різних видів палива і вироблену енергію; витрати — їх використання в господарстві. Електроенергетика України розвивається за рахунок використання переважно власного вугілля, гідроенергоресурсів, сировини для виробництва ядерного палива (уранових концентратів), частково власного й частково імпортного природного газу, нафти та нафтопродуктів.

У спадок від Радянського Союзу Україна отримала високу залежність від імпортних енергоресурсів, передусім від природного газу. Останніми роками ця залежність зменшується, оскільки зроблені важливі кроки для урізноманітнення джерел постачання природного газу (мал. 1).

2. Основні типи електростанцій та їх розміщення.

Залежно від джерела енергії розрізняють теплові (працюють на твердому, рідкому й газоподібному паливі), атомні (використовують збагачений уран або інші радіоактивні елементи), гідравлічні (використовують енергію водяного потоку), сонячні та вітрові електростанції. В Україні основні потужності становлять теплові та атомні електростанції.

При розміщенні теплоелектростанцій (ТЕС) найбільше значення мають два чинники: наявність паливних ресурсів та споживачів електроенергії. Якщо дешевше перевозити паливо, то ТЕС доцільно розташувати поблизу споживачів; якщо економніше передавати електроенергію — то поблизу джерел палива. Також необхідною умовою є наявність річок або водойм для охолодження циркуляційної води.

Кожен із зазначених типів електростанцій має свої переваги й недоліки. Так, споруджувати ТЕС швидше й простіше, ніж інші типи станцій. Проте вони виробляють найдорожчу електроенергію, використовують вичерпні природні ресурси, а також забруднюють навколишнє середовище.

Мал. 2. Трипільська ТЕС. Теплові електростанції спалюють паливо, нагрівають воду та перетворюють її на пару, яка подається під тиском на турбіни. Електроенергія, вироблена на Трипільській ТЕС, надходить споживачам Київської, Житомирської та Черкаської областей.

Основою сучасної теплоенергетики країни є електростанції потужністю понад 1 млн кВт (див. таблицю). Найбільші з них розміщені на Донбасі та в Придніпров’ї (тут є паливо й споживачі): Запорізька та Вуглегірська (по 3,6 млн кВт кожна), Криворізька (3 млн кВт), Луганська, Слов’янська, Придніпровська. У Харківській та Київській областях працюють Зміївська (2,2 млн кВт) і Трипільська (1,8 млн кВт) ТЕС (мал. 2), у Вінницькій області — Ладижинська ТЕС (1,8 млн кВт). На заході країни розташовані Бурштинська (2,4 млн кВт) та Добротвірська (0,7 млн кВт) ТЕС. У минулому теплоелектростанції виробляли основну частину електроенергії, зараз — менше ніж половину.

Таблиця

ВИРОБНИЦТВО ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В УКРАЇНІ

Рік

Разом

У тому числі

ТЕС та ТЕЦ

ГЕС та ГАЕС

АЕС

Нетрадиційні джерела електроенергії

млрд

кВт • год

млрд

кВт • год

%

млрд

кВт • год

%

млрд

кВт • год

%

1980

236,0

208,4

88,3

13,4

5,7

14,2

6,0

**

1990

298,5

211,6

70,9

10,7

3,6

76,2

25,5

1996

183,0

94,6

51,7

8,8

4,8

79,6

43,5

2006

192

91,7

47,8

8,1

4,2

92,2

48

2015

157,3*

60,6

38,4

9,1

5,0

87,6

55,7

1,5

0,9

Для забезпечення населення міст теплом, гарячою водою та електроенергією працюють теплоелектроцентралі (ТЕЦ). Їх будують тільки поблизу споживача, оскільки радіус транспортування тепла (гарячої води для опалювальної системи) у середньому становить 10—15 км. Коефіцієнт корисної дії (ефективність) ТЕЦ становить майже 70%, тоді як ТЕС (переважно застарілі) — лише 30—35%. Найбільш потужні теплоелектроцентралі: Київська ТЕЦ-5 (700 тис. кВт), Харківська ТЕЦ-5, Київська ТЕЦ-6, Одеська.

* Без урахування АР Крим та зони АТО.

** Дані відсутні.

Мал. 3. Південноукраїнська АЕС розташована на берегах Південного Бугу в Миколаївській області. У цьому районі створюється енергетичний комплекс нового типу для вирішення проблеми раціонального використання енергії, що виробляється атомною, гідро- і гідроакумулюючою станціями.

Гідроелектростанції (ГЕС) виробляють електроенергію, що в 5 разів дешевша, ніж на ТЕС, а кількість обслуговуючого персоналу тут у 20 разів менша, ніж на АЕС. Коефіцієнт корисної дії ГЕС становить понад 80 %. Однак їх розміщення повністю залежить від географії річок, а виробництво електроенергії має сезонний характер, знижуючись у зимовий період.

Зараз гідроенергетика забезпечує приблизно 5% виробництва електроенергії. Її основу становить каскад гідроелектростанцій на Дніпрі: Київська, Канівська, Середньодніпровська (до 2016 р. — Дніпродзержинська), Дніпровська та Каховська. Через рівнинний характер течії Дніпра та застаріле обладнання ці гідроелектростанції недостатньо ефективні. У Закарпатській області споруджена Теребле-Ріцька ГЕС, на річці Дністрі — Дністровська-1 та Дністровська-2.

Проблемою для України є нестача акумулятивних потужностей, які могли б накопичувати енергію, коли її споживання невелике (наприклад уночі), і віддавати під час «пікових» (максимальних) навантажень. Для цього використовуються гідроакумулятивні електростанції (ГАЕС). В Україні збудовано кілька ГАЕС, зокрема Дністровська ГАЕС на Дністрі, яка є найпотужнішою в Європі (2,2 млн кВт • тод). Частиною Південноукраїнського енергокомплексу стала Ташлицька ГАЕС. Однак цих потужностей недостатньо.

Мал. 4. Ботієвська ВЕС — найбільша вітрова електростанція України, розташована поблизу села Приморський Посад (Запорізька обл.). Завдяки великій протяжності узбережжя, досвіду проектування, будівництва й експлуатації ВЕС, серійному виробництву обладнання та державній підтримці Україна має добрі перспективи використання енергії вітру.

Одне з провідних місць в економіці України посідає атомна енергетика. В Україні працюють чотири атомні електростанції (АЕС) — Запорізька, Хмельницька, Південноукраїнська (мал. 3) та Рівненська. Упродовж останніх років вони виробляють 50—55% електроенергії країни, використовуючи лише чверть від усіх потужностей. Зростання питомої ваги АЕС пояснюється стабільністю їхньої роботи та зменшенням виробництва електроенергії на ТЕС. Найбільша у Європі Запорізька АЕС розташована на березі Каховського водосховища. Шість її енергоблоків генерують приблизно четверту частину річного виробництва електроенергії в Україні.

Атомні електростанції використовують незначну кількість палива, тому орієнтовані лише на споживачів. Оскільки вони є дуже водомісткими, при їх розміщенні враховують наявність джерел води. Розглянемо позитивні й негативні наслідки експлуатації АЕС (див. таблицю).

Таблиця

Позитивні наслідки

Негативні наслідки

• Використовують величезну енергоємність ядерного палива за невеликих обсягів споживаного палива.

• Розташовуються поблизу споживача й дозволяють заощаджувати на транспортуванні електроенергії та енергоносіїв.

• Не спалюють атмосферний кисень, майже не забруднюють атмосферу й ґрунти.

• Відсутні сезонні коливання вироблення електроенергії.

• Виробляють дешеву електроенергію (якщо не враховувати вартості демонтажу АЕС та утилізації радіоактивних відходів). Це особливо важливо, оскільки гідроресурси значною мірою вже використані, запаси нафти й природного газу обмежені, а собівартість видобутку вугілля є дуже високою

• Небезпека аварії з далекосяжними наслідками.

• Чинниками забруднення навколишнього середовища може стати радіація від використаної води й активованих пилових часток.

• АЕС можуть стати об'єктом нападу терористів, тому вони потребують посиленої охорони (в Україні це спеціальний підрозділ «Скорпіон»).

• Значні витрати на утилізацію радіоактивних відходів.

• Обмежений термін дії АЕС, після чого електростанція має бути закрита або значно реконструйована.

• Невирішеними залишаються питання утилізації відходів АЕС

Мал. 5. Структура виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії.

Подальший розвиток атомної енергетики в Україні стримується відсутністю надійних атомних реакторів та підприємств із виробництва ядерного палива. Україна має значні запаси уранових руд і є виробником уранових концентратів, однак завозить готове ядерне паливо з Росії. Із метою урізноманітнення його поставок у 2014 р. було підписано контракт із компанією «Вестінгауз». Уже у 2015 р. ядерне паливо, яке надійшло зі Швеції, використовувалося для перевантаження третього енергоблоку Південноукраїнської АЕС.

Останнім часом зусилля вчених спрямовані на пошук альтернативних джерел енергії. Місцеве значення можуть мати вітрові (найбільш перспективні райони — узбережжя морів і Карпати) та сонячні електростанції (південні райони). Перші вітрові електростанції (ВЕС) були побудовані в Україні на початку 1990-х рр. Сьогодні серед них успішно працюють Ботієвська (мал. 4), Очаківська, Новоазовська й Східницька (Трускавецька) ВЕС. Електроенергія, вироблена на ВЕС у 2015 р., забезпечила потребу в ній 4,5 млн сімей, які живуть у багатоквартирних будинках із середнім місячним споживанням електроенергії у 250 кВт • тод (мал. 5). СЕС працюють на півдні країни. Так, в Одеській області розташована Дунайська СЕС, збудована австрійською компанією.

3. Лінії електропередач, необхідність і шляхи енергозбереження.

З огляду на те, що електроенергетика не тільки виробляє, а й транспортує та постачає електроенергію, велике значення мають лінії електропередач (ЛЕП). Так, потужна ЛЕП Донбас — Західна Україна — Альбертірша (Угорщина) поєднує східну Україну з державами Центральної Європи. Друга ЛЕП сполучає Чорнобильську й Хмельницьку АЕС і через Львівську область прямує до Польщі. У 2015—2016 рр. було введено в експлуатацію ЛЕП, які з’єднали Рівненську та Хмельницьку АЕС із Києвом. Це підвищило надійність постачання електроенергії споживачам столиці й області, зменшило витрати вугілля.

Для України надзвичайно важливою є енергетична безпека, тобто надійне, гарантоване забезпечення паливно-енергетичними ресурсами. Для вирішення цієї проблеми слід проводити реконструкцію й технічне переоснащення підприємств, замінювати імпортні енергоресурси на власні, впроваджувати сучасні енергоефективні технології та обладнання, розвивати виробництва з низькою енергоємністю (наприклад точне машинобудування, легка, харчова промисловість), використовувати економічні види (моделі) транспорту. Слід зменшувати витрати в житловому секторі й побуті: утеплювати будинки, вести облік енергоресурсів, заощаджувати електроенергію, природний газ тощо.

Головне

• Електроенергетика — це базова складова промисловості, яка забезпечує виробництво, транспортування й постачання електроенергії та тепла.

• Паливно-енергетичний баланс — це співвідношення надходження (прибуток) та витрати палива й енергії.

• Основні потужності електроенергетики України складають теплові й атомні електростанції.

• Велике значення для підвищення безпеки та ефективності роботи енергосистеми країни мають лінії електропередач.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Які типи електростанцій ви знаєте? 2. Що таке паливно-енергетичний баланс? Назвіть його особливості в Україні. 3. Які чинники впливають на розміщення електростанцій різних типів? 4. Використовуючи карти атласу, укажіть особливості розташування найважливіших ліній електропередач.

Поміркуйте

1. Чи згодні ви з тим, що природа гідроресурсів і ресурсів вітру пов'язана з енергією Сонця? Доведіть свою думку.

2. Чи необхідні Україні нові атомні електростанції? Поясніть свою точку зору.

Практичне завдання

Складіть у зошиті схему «Зв'язки електроенергетики з іншими виробництвами».

Набуваємо практичних навичок

Ознайомтеся з рекомендаціями щодо енергозбереження в побуті (на сайті «Державного агентства з ефективності та енергозбереження України»: http://saee.gov.ua/). Якими з них ви вже користуєтесь, а якими, можливо, користується ваша родина?

Практична робота 5.1. (за вибором учителя)

Позначення на контурній карті України найбільших електростанцій та пояснення чинників їх розміщення

1. Дізнайтеся, якими умовними знаками позначаються електростанції різних типів.

2. З'ясуйте, де розташовані найбільші електростанції України, позначте їх на контурній карті відповідними умовними знаками та підпишіть.

3. Поясніть чинники розміщення найбільших електростанцій різних типів.